(57)【要約】【課題】  プラスチックレンズを用いた光走査装置の温度変化による色ズレを低減し、画像品質の劣化及び自動調整による生産性の低下を防止することが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】  光ビームを感光体５に結像させる結像手段（ｆθレンズ３）を光学ハウジング７内に収容した光走査装置１１を備える画像形成装置において、結像手段の長手方向両端近傍には、光学ハウジング７内の温度を検知し得る温度検知手段（サーミスタ２１）をそれぞれ有し、光学ハウジング７外部には、光学ハウジング７内に外気を取り入れる吸気手段（吸気ファン１２）と光学ハウジング７内の空気を排気する排気手段（排気ファン１３）とをそれぞれ複数有し、温度検知手段の出力によって吸気手段と排気手段とを独立駆動させる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光ビームを感光体に結像させる結像手段を光学ハウジング内に収容した光走査装置を備える画像形成装置において、結像手段の長手方向両端近傍には、光学ハウジング内の温度を検知し得る温度検知手段をそれぞれ有し、光学ハウジング外部には、光学ハウジング内に外気を取り入れる吸気手段と光学ハウジング内の空気を排気する排気手段とをそれぞれ複数有し、温度検知手段の出力によって吸気手段と排気手段とを独立駆動させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
稼動時には、複数の温度検知手段の最大温度位置に最も近いところに位置する吸気手段と排気手段を全速で駆動し、最小温度位置に最も近いところに位置する吸気手段と排気手段を半速もしくは停止させ、最小温度位置の冷却効果を弱める制御を行うことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
上記の制御は、最大温度と最小温度が所定の差を持つことを条件に行われることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
上記の所定の差が１℃であることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
排気手段の排気口は、定着ユニットの冷却ダクトと通じており、機械待機時には、排気手段を逆転駆動し予熱状態で待機している定着ユニットで発熱する熱量を、光学ハウジング内に引き入れ、光学ハウジング全体を予熱する制御を行うことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】
上記の制御は、複数の排気手段から最も近い温度検知手段の検知温度が、稼動時の検知温度に対して所定値以上下回ることを条件に行われることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】
上記の所定値が３℃であることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル方式のカラー画像形成装置に関し、特に光走査装置の温度上昇による色合わせ技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４は従来例に係る光走査装置の平面図、図５は画像形成装置における光走査装置と感光体を示す正面図、図６は光走査装置の設置状況を示す平面図である。
カラー複写機やカラープリンタなどの画像形成装置では、感光体ドラムを複数の光ビームにより走査して潜像を形成し、これを現像して多色画像を形成する。図４及び図５において、回転多面体２を中心に左右対称となる位置に対を成す同一の結像光学系を上下２層になるように配置するとともに回転多面体２の相異なる面に光ビームを照射すべく４つの光源１を配置している。
また、光源１から感光体５までの光学距離が各色で同一となるように複数のミラー面で折り返し、副走査方向に並んだ感光体５面の各色同じ位置に、同じ入射角で光ビームが入射するように同期折り返しミラー８を配置している。
結像光学系を通過した光ビームは、画像形成領域外で同期検知センサ６に導かれる。この同期検知センサ６では、前記光ビームの入射に応じて検知信号を出力し、この検知出力によって主走査方向の頭出しの基準（書込み開始タイミング）となる同期信号が得られる。
また、稼動時において光走査装置１１自体は、装置本体側に配設されている吸気ファン１２によって外気を光走査装置１１の雰囲気内に取り入れ、排気ファン１３によって光走査装置内の空気を排気することで冷却効果を得ている。排気口は定着ユニット１６の雰囲気と通じており、光走査装置１１の雰囲気は、定着ユニット１６の雰囲気とともに、定着排気ファン１５によって機外へ排出される。符号１４は定着吸気ファンである。
【０００３】
上記画像形成装置において色ズレのない鮮明な多色画像を得るためには、感光体５上において各ビームの主走査方向及び副走査方向の位置をうまく重ね合わせる必要がある。そのために上記光走査装置１１の対を成す結像光学系は、それぞれの結像光学系を構成する、対応するレンズ同士（ｆθレンズ３同士、樽型トロイダルレンズ４同士など）が回転多面体２に対して対称となる位置に精度良く配置される。
しかし、結像光学系を構成するレンズにプラスチックレンズが含まれている場合には、成形時に生じた内部ひずみの影響で屈折率が不均一になるため各ビームの位置をうまく合わせることが難しい。
主走査方向の色合わせ技術としては、同期検知センサ６を各色ごとに配置したり、走査方向の後端側にも配置し、書き終わりタイミングも同時に検知し、感光体５上の潜像位置をフィードバックして、主走査方向の色合わせ調整を行う技術などがある。
副走査方向の色合わせの技術としては、ミラーの煽り角をモータで変動させ走査線の副走査方向の傾きを調整したり、ミラーまたは樽型トロイダルレンズ４の中央部を押圧し、走査線の副走査方向の曲がりを調整する技術などがある。
また、上述したプラスチックレンズの形状及び内部の屈折率は温度による影響を受けやすく、稼動時にはプラスチックレンズのすぐ近くにある光学ハウジング７中央に配設された回転多面体２が発熱源となってプラスチックレンズを加熱し、稼動開始時に調整機構によって色合わせを行っても、使用中に徐々に色ズレが大きくなるので、数分毎に上記調整を自動で行う技術もある。なお関連する技術として、例えば、特許文献１、２記載の技術がある。
【特許文献１】特開平９−２９２５７９号公報
【特許文献２】特開平９−３３８４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記調整動作は一定の時間を必要とし、調整動作中はプリント動作を行えないため、生産性が低下する。また、周囲の温度が機械稼動時の定常状態よりも低い環境では、稼動開始から光走査装置の温度定常状態まで時間がかかり温度変化の勾配も急になるため、上記調整動作の時間間隔を短く取らなければならず生産性がさらに低下する。
また、１つのプラスチックｆθレンズ中の温度偏差が大きいと、主走査方向の倍率が位置によってまちまちになり、１枚分のプリント動作中に１ドット以上の色ズレが生じたり画像品質を悪化させることとなる。そして待機状態で回転多面体を停止する制御を行っている機械では、ジョブごとに上記の不具合が生じることとなる。
本発明は従来の問題点に鑑み、プラスチックレンズを用いた光走査装置の温度変化による色ズレを低減し、画像品質の劣化及び自動調整による生産性の低下を防止することが可能な画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、光ビームを感光体に結像させる結像手段を光学ハウジング内に収容した光走査装置を備える画像形成装置において、結像手段の長手方向両端近傍には、光学ハウジング内の温度を検知し得る温度検知手段をそれぞれ有し、光学ハウジング外部には、光学ハウジング内に外気を取り入れる吸気手段と光学ハウジング内の空気を排気する排気手段とをそれぞれ複数有し、温度検知手段の出力によって吸気手段と排気手段とを独立駆動させる画像形成装置を最も主要な特徴とする。
請求項２記載の発明では、機械稼動時には、複数の温度検知手段の最大温度位置に最も近いところに位置する吸気手段と排気手段を全速で駆動し、最小温度位置に最も近いところに位置する吸気手段と排気手段を半速もしくは停止させ、最小温度位置の冷却効果を弱める制御を行う請求項１記載の画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項３記載の発明では、上記の制御は、最大温度と最小温度が所定の差を持つことを条件に行われる請求項２記載の画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項４記載の発明では、上記の所定の差が１℃である請求項３記載の画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項５記載の発明では、排気手段の排気口は、定着ユニットの冷却ダクトと通じており、機械待機時には、排気手段を逆転駆動し予熱状態で待機している定着ユニットで発熱する熱量を、光学ハウジング内に引き入れ、光学ハウジング全体を予熱する制御を行う請求項１記載の画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項６記載の発明は、上記の制御は、複数の排気手段から最も近い温度検知手段の検知温度が、稼動時の検知温度に対して所定値以上下回ることを条件に行われる請求項５記載の画像形成装置を主要な特徴とする。
請求項７記載の発明は、上記の所定値が３℃である請求項６記載の画像形成装置を主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１記載の発明によれば、結像手段の長手方向両端近傍に温度検知手段を設け、検知温度によって吸気手段と排気手段を独立駆動することで、２つ以上の結像手段間及び１つの結像手段内の温度偏差によって冷却効果を制御し、光走査装置を希望の温度状態に保つことが可能となるので、温度変化、温度偏差による急激な色ズレをなくし、高画像品質を確保することができる。また頻繁な調整動作をなくせるので生産性を維持することができる。
請求項２記載の発明によれば、最小（最低）温度位置の冷却効果を弱めて温度を上昇させることで、最小温度位置と最大（最高）温度位置の温度差を小さくできるので、温度偏差による急激な色ズレを低減し、高画像品質を確保することができる。
請求項３記載の発明によれば、上記動作をある温度を条件に発動するよう制御することで、稼動時における１つの結像手段内の温度偏差を設定温度以下に保つことができるので、温度偏差による急激な色ズレをなくし、高画像品質を確保することができる。
請求項４記載の発明によれば、温度偏差の設定温度を１℃以下としたことで、より効果的に上記効果を得ることができる。
請求項５記載の発明によれば、待機時に定着ユニットの熱量を光走査装置（光学ハウジング）に取り入れることで、待機時と稼動時の光走査装置の温度差を少なくできるので、温度変化による急激な色ズレを低減し、高画像品質を確保することができる。
請求項６記載の発明によれば、上記動作をある温度を条件に発動するよう制御することで、待機時と稼動時の光走査装置の温度差を設定温度以下に保つことができるので、温度変化による急激な色ズレをなくし、高画像品質を確保することができる。
請求項７記載の発明によれば、前記温度差についての設定温度を３℃以下としたことで、より効果的に上記効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図を参照し本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明の画像形成装置の要部である光走査装置の平面図である。図２は図１に示す光走査装置の設置状況を示す平面図である。図３は本発明の画像形成装置における温度検知手段の検知温度の推移を示す図である。これらの図において、図４以下に示す従来例と同一個所には同一符号を付して重複する説明は省略する。
図１において、プラスチック製の各ｆθレンズ３の長手方向の両端近傍にサーミスタ２１（２１ａ、２１ｂ）を夫々配置している。ジョブ終了後の機械待機中は、回転多面体２は停止し、また、他のユニットの各動作も停止して、光走査装置１１雰囲気の温度が低下してくる。
ところで、隣接配置された定着ユニット１６（ヒータ等の発熱体により高温に発熱する部材を有する）については、ジョブ開始直後から通紙までの間、所定の温度になるまで加熱を行ったり、機械によっては待機中でも次のジョブに備えて、稼動時の設定温度の約５０〜８０％の温度で予熱を行っている。
【０００８】
本発明の実施形態では、サーミスタ２１によってｆθレンズ３近傍の光走査装置１１の温度状態を常にモニタしており、稼動時、サーミスタ２１ｂの温度Ｔｂがサーミスタ２１ａの温度Ｔａより１℃以上低くなると、吸気ファン１２ｂと排気ファン１３ｂを停止し、冷却効果を弱めている（図２、図３参照）。
ここで、１℃以上としたのは本実施形態に用いたレンズ系では、温度偏差が１℃以内であれば画像上の主走査倍率偏差が許容できるからであり、使用するレンズ系によって許容温度を設定すればよい。
待機時において、光走査装置１１の温度が稼動中の温度より３℃以上低くなったら排気ファン１３を逆転させて、予熱状態で待機している定着ユニット１６から熱を引き入れて、光走査装置１１全体を一定温度状態で保温している。
ここで、３℃以上としたのは本実施形態に用いた光走査装置１１では、待機中の温度と稼動時の温度との差が３℃以内であれば、ジョブスタート時のイニシャライズ中に希望の画像品質を満足できる温度状態に復帰できるからであり、使用する光走査装置によって許容温度を設定すればよい。
吸気ファン１２と排気ファン１３は、順転、逆転とも全速、半速の回転速度を有しており、光走査装置１１の温度状態によって回転方向と回転速度を切り替えて、稼動時の定常状態における光走査装置１１の温度状態を均一に保ち、待機中でも予熱を行うことで稼動時に近い温度状態を保っている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の画像形成装置の要部である光走査装置の平面図。
【図２】図１に示す光走査装置の設置状況を示す平面図。
【図３】本発明の画像形成装置における温度検知手段の検知温度の推移を示す図。
【図４】従来例に係る光走査装置の平面図。
【図５】画像形成装置における光走査装置と感光体を示す正面図。
【図６】光走査装置の設置状況を示す平面図。
【符号の説明】
【００１０】
１  光源
２  回転多面体
３  ｆθレンズ
４  樽型トロイダルレンズ
５  感光体
６  同期検知センサ
７  光学ハウジング
８  同期折り返しミラー
１１  光走査装置
１２  吸気ファン
１３  排気ファン
１４  定着吸気ファン
１５  定着排気ファン
１６  定着ユニット
２１  サーミスタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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